專利名稱：Led驅(qū)動(dòng)器電路及具有所述led驅(qū)動(dòng)器電路的發(fā)光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
以下描述涉及一種發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動(dòng)器電路及具有所述LED驅(qū)動(dòng)器電路的發(fā)光設(shè)備，更具體地講，涉及一種高效操作多個(gè)LED裝置的LED驅(qū)動(dòng)器電路及具有所述LED驅(qū)動(dòng)器電路的發(fā)光設(shè)備。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)是環(huán)境友好型并且可由脈沖驅(qū)動(dòng)。此外，LED具有高顯色性，調(diào)節(jié)紅色(R) 二極管、綠色(G) 二極管和藍(lán)色(B) 二極管的光量以任意改變亮度、色溫等，并適合于使IXD面板輕、薄、短和小。因此，LED已被廣泛用作光源。使用如上所述的LED的發(fā)光設(shè)備需要向LED提供恒定電壓的驅(qū)動(dòng)器電路。因此，所述發(fā)光設(shè)備將對交流(AC)電源進(jìn)行全波整流，感測經(jīng)全波整流的電壓的電平，并根據(jù)感測的電平將波電壓選擇性地施加到LED。然而，需要高電壓感測電阻器來感測經(jīng)全波整流的電壓的電平。結(jié)果，難以使LED驅(qū)動(dòng)器電路小。此外，由于高電壓感測電阻器的散布，無法精確控制流入LED的電流。

發(fā)明內(nèi)容
提供本發(fā)明內(nèi)容來以簡單形式引入對構(gòu)思的選擇，以下，所述構(gòu)思在具體實(shí)施方式
中被進(jìn)一步描述。本發(fā)明內(nèi)容不意在標(biāo)明要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特性或必要特性，也不意在被用于幫助確定要求保護(hù)的主題的范圍。根據(jù)說明性示例，提供一種使用發(fā)光二極管(LED)裝置的發(fā)光設(shè)備，所述發(fā)光設(shè)備包括包含的操作性地彼此串聯(lián)連接的LED陣列的LED裝置。輸入單元被配置為接收交流(AC)電源信號(hào)。整流器電路被配置為對由輸入單元接收的AC電源信號(hào)進(jìn)行全波整流并將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)提供給LED陣列?？刂齐娐繁慌渲脼楦鶕?jù)經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平選擇性地使LED裝置發(fā)光?？刂齐娐钒?開關(guān)元件，被配置為選擇性地將LED裝置之間的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制接地；比較器，被配置為根據(jù)經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平閉合所述開關(guān)元件之一。轉(zhuǎn)換器被配置為將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有預(yù)設(shè)電平的直流(DC)電源信號(hào)。參考電壓產(chǎn)生器被配置為基于來自轉(zhuǎn)換器的DC電源信號(hào)產(chǎn)生具有不同電壓電平的參考電壓。轉(zhuǎn)換器是結(jié)型場效應(yīng)晶體管(JFET)。JFET包括被配置為接收經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的漏極、被配置為接地的柵極以及被配置為輸出具有預(yù)設(shè)電平的DC電源信號(hào)的源極。開關(guān)元件包括η溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET) (nMOS)。
LED陣列包括:第一 LED裝置，包括被配置為接收經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的陽極；第二 LED裝置，包括操作性地連接到第一 LED裝置的陰極的陽極。開關(guān)元件包括:第一開關(guān)元件，包括公共地連接到第一 LED裝置的陰極和第二 LED裝置的陽極的一端以及通過電阻器接地的另一端；第二開關(guān)元件，包括連接到第二 LED裝置的陰極的一端以及通過電阻器接地的另一端。參考電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生第一參考電壓和包括比第一參考電壓更高的電壓電平的第二參考電壓。比較器包括:第一比較器，當(dāng)?shù)谝粎⒖茧妷焊哂诘谝婚_關(guān)元件的所述另一端的電壓時(shí)，閉合第一開關(guān)元件；第二比較器，當(dāng)?shù)诙⒖茧妷焊哂诘诙_關(guān)元件的所述另一端的電壓時(shí)，閉合第二開關(guān)元件。根據(jù)另一說明性示例，提供一種被配置為驅(qū)動(dòng)LED裝置的LED驅(qū)動(dòng)器電路，所述LED驅(qū)動(dòng)器電路包括:轉(zhuǎn)換器，被配置為將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有預(yù)設(shè)電平的DC電源信號(hào)；參考電壓產(chǎn)生器，被配置為基于來自轉(zhuǎn)換器的DC電源信號(hào)產(chǎn)生包括不同電壓電平的參考電壓；開關(guān)元件，被配置為選擇性地將LED裝置之間的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制接地；比較器，被配置為將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平與參考電壓比較以閉合所述開關(guān)元件之一。轉(zhuǎn)換器包括JFET。JFET包括被配置為接收經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的漏極、被配置為接地的柵極以及被配置為輸出具有預(yù)設(shè)電平的DC電源信號(hào)的源極。開關(guān)元件包括nMOS。LED裝置包括:第一 LED裝置，被配置為包括接收經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的陽極；第二 LED裝置，被配置為包括操作性地連接到第一 LED裝置的陰極的陽極。開關(guān)元件包括:第一開關(guān)元件，被配置為包括公共地連接到第一 LED裝置的陰極和第二 LED裝置的陽極的一端以及通過電阻器接地的另一端；第二開關(guān)元件，被配置為包括連接到第二 LED裝置的陰極的一端以及通過電阻器接地的另一端。參考電壓產(chǎn)生器被配置為產(chǎn)生第一參考電壓和包括比第一參考電壓更高的電壓電平的第二參考電壓。比較器包括:第一比較器，當(dāng)?shù)谝粎⒖茧妷焊哂诘谝婚_關(guān)元件的所述另一端的電壓時(shí)，閉合第一開關(guān)元件；第二比較器，當(dāng)?shù)诙⒖茧妷焊哂诘诙_關(guān)元件的所述另一端的電壓時(shí)，閉合第二開關(guān)元件。比較器被配置為將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平與參考電壓比較以僅閉合所述開關(guān)元件之一。根據(jù)另一說明性示例，提供一種使用發(fā)光二極管(LED)裝置的發(fā)光設(shè)備，所述發(fā)光設(shè)備包括:整流器電路，被配置為對接收的交流(AC)電源信號(hào)進(jìn)行全波整流并向LED陣列提供經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)；控制電路，被配置為通過選擇性地將LED裝置之間的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制接地并通過根據(jù)經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平閉合一個(gè)開關(guān)元件，來根據(jù)經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平選擇性地使LED裝置發(fā)光。轉(zhuǎn)換器被配置為將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有預(yù)設(shè)電平的直流(DC)電源信號(hào)；參考電壓產(chǎn)生器被配置為基于來自轉(zhuǎn)換器的DC電源信號(hào)產(chǎn)生具有不同電壓電平的參考電壓，其中，控制電路被配置為根據(jù)經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平僅閉合一個(gè)開關(guān)元件。LED陣列包括:第一 LED裝置，包括被配置為接收經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的陽極；第二 LED裝置，包括操作性地連接到第一 LED裝置的陰極的陽極。因此，LED驅(qū)動(dòng)器電路和具有所述LED驅(qū)動(dòng)器電路的發(fā)光設(shè)備可使用比較器結(jié)構(gòu)選擇性地操作多個(gè)LED裝置，而沒有附加的感測電路。此外，所述LED驅(qū)動(dòng)器電路和所述發(fā)光設(shè)備可被構(gòu)造為集成電路(IC)包。


通過參照附圖描述特定示例性配置，以上和/或其他方面將更加清楚，其中:圖1是示出根據(jù)示例性配置的發(fā)光設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是根據(jù)示例性配置的圖1的發(fā)光設(shè)備的電路圖；圖3是從圖1的整流器電路輸出的經(jīng)全波整流的電源信號(hào)的波形的曲線圖；圖4至圖7是示出根據(jù)各種示例性配置的圖1的控制電路的操作的示圖；圖8是示出圖2中示出的節(jié)點(diǎn)的波形的示圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖來更加詳細(xì)地描述示例性配置。提供以下的詳細(xì)描述以幫助讀者獲得對在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將想到在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種改變、修改和等同物。此外，為了更加清楚和簡明，可省略對公知功能和構(gòu)造的描述。貫穿附圖和詳細(xì)的描述，除非另外描述，否則相同的附圖標(biāo)號(hào)將被理解為表示相同的元件、特征和結(jié)構(gòu)。為了清楚、說明和方便，可夸大這些元件的相對大小和描繪。將理解，當(dāng)元件被稱作“在”另一元件或單元“之上”、“連接到”或“操作地連接到”另一元件或單元時(shí),其可通過插入元件或單元直接地在另一元件或單元之上或連接到另一元件或單元。相反，當(dāng)元件被稱作“直接地在”另一元件或?qū)印爸稀被颉爸苯拥剡B接到”另一元件或?qū)訒r(shí)，不存在插入的元件或?qū)印Ｏ嗤臉?biāo)號(hào)始終表示相同的元件。如在此使用的，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)列出項(xiàng)的任何組合和所有組合?？墒褂糜布M件實(shí)現(xiàn)在此描述的單元。所述硬件組件可包括例如控制器、處理器、產(chǎn)生器、驅(qū)動(dòng)器、電阻器、濾波器、晶體管、結(jié)型場效應(yīng)晶體管(JFET)、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(M0SFET)、金屬絕緣體半導(dǎo)體FET(MISFET)、金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)和其他等效電子組件。圖1是示出根據(jù)示例性配置的發(fā)光設(shè)備100的結(jié)構(gòu)的框圖。參照圖1，發(fā)光設(shè)備100包括輸入單元110、整流器電路120、發(fā)光二極管(LED)陣列130、轉(zhuǎn)換器140、參考電壓產(chǎn)生器150和控制電路160。輸入單元110接收交流(AC)電源信號(hào)或直流(DC)電源信號(hào)。整流器電路120對由輸入單元110接收的AC電源信號(hào)進(jìn)行全波整流，并向LED陣列130提供經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)。即，整流器電路120將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)提供給轉(zhuǎn)換器140和LED陣列130。
LED陣列130包括彼此串聯(lián)連接的多個(gè)LED裝置。根據(jù)一配置可使用一 LED陣列，但還可使用多個(gè)LED陣列。此外，彼此并聯(lián)連接的多組LED裝置可彼此串聯(lián)連接以實(shí)現(xiàn)LED陣列。轉(zhuǎn)換器140將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有預(yù)設(shè)電平的DC電源信號(hào)。具體地，轉(zhuǎn)換器140將來自整流器電路120的經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有預(yù)設(shè)電平的DC電源信號(hào)。轉(zhuǎn)換器140可被配置為結(jié)型場效應(yīng)晶體管(JFET)或通用AC/DC轉(zhuǎn)換器。使用轉(zhuǎn)換的電壓，參考電壓產(chǎn)生器150產(chǎn)生具有不同電壓電平的多個(gè)參考電壓。例如，參考電壓產(chǎn)生器150使用來自轉(zhuǎn)換器140的DC電源信號(hào)產(chǎn)生具有不同電壓電平的多個(gè)參考電壓。參考電壓的數(shù)量與稍后將描述的控制電路160中的比較器的數(shù)量相應(yīng)。例如，如果控制電路160如圖2所示包括四個(gè)比較器，則參考電壓產(chǎn)生器150產(chǎn)生具有不同電壓值的四個(gè)參考電壓。由參考電壓產(chǎn)生器150產(chǎn)生的參考電壓的電平可根據(jù)特定系統(tǒng)的環(huán)境而改變，用于所述特定系統(tǒng)的參考電壓值的最佳電平可被選為參考電壓的電平。控制電路160根據(jù)參考電壓值的電平和基于經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的DC電源信號(hào)來選擇性地使所述多個(gè)LED裝置發(fā)光和不發(fā)光。具體地，控制電路160包括多個(gè)開關(guān)元件和多個(gè)比較器。控制電路160根據(jù)參考電壓值的電平和基于經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的DC電源信號(hào)來使LED裝置發(fā)光并控制用于發(fā)光的LED裝置的數(shù)量。將參照圖2描述控制電路160的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和操作。如上所述，根據(jù)示例性配置的發(fā)光設(shè)備100可使用簡單比較器和開關(guān)元件而不使用附加的感觸電路來驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED裝置。因此，所述發(fā)光設(shè)備可具有小尺寸或緊湊的尺寸。此外，所述發(fā)光設(shè)備可改變響應(yīng)于輸入的AC電源信號(hào)的電平選擇性地發(fā)光的LED裝置的數(shù)量，以高效驅(qū)動(dòng)LED裝置。如參照圖1所述，轉(zhuǎn)換器140、參考電壓產(chǎn)生器150和控制電路160被單獨(dú)安裝，但是可將它們集成為單個(gè)芯片或一個(gè)設(shè)備(例如，LED驅(qū)動(dòng)器設(shè)備200)。圖2是圖1的發(fā)光設(shè)備100的電路圖。參照圖2，根據(jù)本示例性配置的發(fā)光設(shè)備100包括輸入單元110、整流器電路120、LED陣列130、轉(zhuǎn)換器140、參考電壓產(chǎn)生器150和控制電路160。輸入單元110接收AC電源信號(hào)。整流器電路120對由輸入單元110接收的AC電源信號(hào)進(jìn)行全波整流，并將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)提供給LED陣列130。雖然圖2示出LED陣列130操作性地通過轉(zhuǎn)換器140連接到整流器電路120，但是LED陣列130還可直接地連接到整流器電路120或者操作性地通過其他電組件連接到整流器電路120。在一示例中，整流器電路120可被實(shí)現(xiàn)為包括四個(gè)二極管的橋型全波整流器電路。LED陣列130包括彼此串聯(lián)連接的多個(gè)LED裝置。具體地，LED陣列130包括第一LED裝置130-1、第二 LED裝置130-2、第三LED裝置130-3和第四LED裝置130-4。在本示例性配置中，LED陣列130也包括四個(gè)LED裝置，但LED陣列130可包括至少兩個(gè)或更多個(gè)
LED裝置。第一 LED裝置130-1包括接收經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的陽極以及公共地連接到第二 LED裝置130-2的陽極和第一開關(guān)元件161-1的一端的陰極。第二 LED裝置130-2包括公共地連接到第一 LED裝置130_1的陰極和第一開關(guān)元件161-1的一端的陽極以及公共地連接到第三LED裝置130-3的陽極和第二開關(guān)元件161-2的一端的陰極。第三LED裝置130-3包括公共地連接到第二 LED裝置130-2的陰極和第二開關(guān)元件161-2的一端的陽極以及公共地連接到第四LED裝置130-4的陽極和第三開關(guān)元件161-3的一端的陰極。第四LED裝置130-4包括公共地連接到第三LED裝置130_3的陰極和第三開關(guān)元件161-3的一端的陽極以及連接到第四開關(guān)元件161-4的一端的陰極。轉(zhuǎn)換器140將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有預(yù)設(shè)電平的DC電源信號(hào)。在一示例中，轉(zhuǎn)換器140可被配置為包括作為通用AC/DC轉(zhuǎn)換器的JFET或其它類似裝置。在一示例中，轉(zhuǎn)換器140包括JFET143。JFET143包括通過電阻器Rl接收經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的漏極、接地的柵極以及將具有預(yù)設(shè)電平(例如，15V)的DC電源信號(hào)Ncc輸出到參考電壓產(chǎn)生器150的源極。圖8示出產(chǎn)生的與輸入的經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)相應(yīng)的DC電源信號(hào)Vcc的波形。參考電壓產(chǎn)生器150基于從轉(zhuǎn)換器140的JFET143轉(zhuǎn)換的電壓來產(chǎn)生具有不同電壓電平的多個(gè)參考電壓。例如，參考電壓產(chǎn)生器150使用由轉(zhuǎn)換器140產(chǎn)生的DC電源信號(hào)Vcc分別通過第一比較器163-1、第二比較器163-2、第三比較器163-3和第四比較器163-4產(chǎn)生第一參考電壓、第二參考電壓、第三參考電壓和第四參考電壓。在一配置中，第一參考電壓、第二參考電壓、第三參考電壓和第四參考電壓的電壓值可基于第一比較器163-1、第二比較器163-2、第三比較器163-3和第四比較器163-4的特定順序逐漸地增加或減小。例如，如果第一參考電壓是IV，則第二參考電壓可以是1.1V，第三參考電壓可以是1.2V，第四參考電壓可以是1.3V。在另一配置中，第一參考電壓、第二參考電壓、第三參考電壓和第四參考電壓的電壓值中的每一個(gè)可獨(dú)立于第一參考電壓、第二參考電壓、第三參考電壓和第四參考電壓的其它電壓值來定義。控制電路160包括多個(gè)開關(guān)元件161-1、161-2、161-3和161_4以及多個(gè)比較器163-1、163-2、163-3和163-4?？刂齐娐?60根據(jù)經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平選擇性地使LED裝置130-1、130-2、130-3和130-4發(fā)光。所述多個(gè)開關(guān)元件161-1、161-2、161-3和161-4可選擇性地將所述多個(gè)LED裝置130-1、130-2、130-3和130-4之間的多個(gè)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制接地。例如，第一開關(guān)元件161-1基于第一比較器163-1的控制信號(hào)選擇性地將第一 LED裝置130-1的陰極強(qiáng)制接地。第一開關(guān)元件161-1可被配置為如下的η溝道金屬氧化物場效應(yīng)晶體管(MOSFET) (nMOS),即，所述nMOS包括連接到第一比較器163-1的輸出端子的柵極、公共地連接到第一 LED裝置130-1的陰極和第二 LED裝置130-2的陽極的漏極以及通過電阻器連接到地的源極。第二開關(guān)元件161-2基于第二比較器163-2的控制信號(hào)選擇性地將第二 LED裝置130-2的陰極強(qiáng)制接地。第二開關(guān)元件161-2可被配置為如下的nMOS，即，所述nMOS包括連接到第二比較器163-2的輸出端子的柵極、公共地連接到第二 LED裝置130-2的陰極和第三LED裝置130-3的陽極的漏極以及通過電阻器連接到地的源極。第三開關(guān)元件161-3基于第三比較器163-3的控制信號(hào)選擇性地將第三LED裝置130-3的陰極強(qiáng)制接地。第三開關(guān)元件161-3可被配置為如下的nMOS，即，所述nMOS包括連接到第三比較器163-3的輸出端子的柵極、公共地連接到第三LED裝置130-3的陰極和第四LED裝置130-4的陽極的漏極以及通過電阻器連接到地的源極。第四開關(guān)元件161-4基于第四比較器163-4的控制信號(hào)選擇性地將第四LED裝置130-4的陰極強(qiáng)制接地。第四開關(guān)元件161-4可被配置為如下的nMOS，即，所述nMOS包括連接到第四比較器163-4的輸出端子的柵極、連接到第四LED裝置130-4的陰極的漏極以及通過電阻器連接到地的源極。在一配置中，所述多個(gè)比較器163-1、163-2、163-3和163-4根據(jù)經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平閉合所述多個(gè)開關(guān)兀件161-1、161-2、161_3和161-4之一。在一不例中，第一比較器163-1可被配置為如下的運(yùn)算放大器(OP-AMP)，S卩，所述OP-AMP包括連接到第一開關(guān)元件161-1的源極的反相端以及接收第一參考電壓的正向端并將比較結(jié)果發(fā)送到第一開關(guān)元件161-1的柵極。當(dāng)?shù)谝粎⒖茧妷焊哂诘谝婚_關(guān)元件161-1的源極的電壓時(shí)，第一比較器163-1閉合第一開關(guān)兀件161-1。第二比較器163-2可被配置為如下的0Ρ-ΑΜΡ，即，所述OP-AMP包括連接到第二開關(guān)元件161-2的源極的反相端以及接收第二參考電壓的正向端并將比較結(jié)果發(fā)送到第二開關(guān)元件161-2的柵極。當(dāng)?shù)诙⒖茧妷焊哂诘诙_關(guān)元件161-2的源極的電壓時(shí)，第二比較器163-2閉合第二開關(guān)元件161-2。第三比較器163-3可被配置為如下的0Ρ-ΑΜΡ，即，所述OP-AMP包括連接到第三開關(guān)元件161-3的源極的反相端以及接收第三參考電壓的正向端并將比較結(jié)果發(fā)送到第三開關(guān)元件161-3的柵極。當(dāng)?shù)谌齾⒖茧妷焊哂诘谌_關(guān)元件161-3的源極的電壓時(shí)，第三比較器163-3閉合第三開關(guān)元件161-3。第四比較器163-4可被配置為如下的0Ρ-ΑΜΡ，即，所述OP-AMP包括連接到第四開關(guān)元件161-4的源極的反相端以及接收第四參考電壓的正向端并將比較結(jié)果發(fā)送到第四開關(guān)元件161-4的柵極。當(dāng)?shù)谒膮⒖茧妷焊哂诘谒拈_關(guān)元件161-4的源極的電壓時(shí)，第四比較器163-4閉合第四開關(guān)元件161-4。參照圖3至圖7描述根據(jù)經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電平的整流器電路中的控制電路的操作。圖3是示出從圖1的整流器電路120輸出的經(jīng)全波整流的電源信號(hào)的波形的曲線圖。參照圖3，整流器電路120對AC電源信號(hào)進(jìn)行整流。如圖3中所示的電源信號(hào)被提供給LED陣列130。將參照圖4描述當(dāng)從整流器電路120輸出的電源信號(hào)與區(qū)間①和②相應(yīng)時(shí)執(zhí)行的控制電路160的操作。將參照圖5描述當(dāng)從整流器電路120輸出的電源信號(hào)與區(qū)間③相應(yīng)時(shí)執(zhí)行的控制電路160的操作。將參照圖6描述當(dāng)從整流器電路120輸出的電源信號(hào)與區(qū)間④相應(yīng)時(shí)執(zhí)行的控制電路160的操作。將參照圖7描述當(dāng)從整流器電路120輸出的電源信號(hào)與區(qū)間⑤相應(yīng)時(shí)執(zhí)行的控制電路160的操作。參照圖4，當(dāng)從整流器電路120輸出的電源信號(hào)相應(yīng)于區(qū)間①時(shí)，從整流器電路120輸出的電源信號(hào)的電壓不足以導(dǎo)通第一 LED裝置130-1。因此，不形成電流路徑，并且第一 LED裝置130-1、第二 LED裝置130-2、第三LED裝置130-3和第四LED裝置130-4全部不發(fā)光。然而，因?yàn)殡娏鞑涣鬟^電阻器R5，所以第一開關(guān)元件161-1的源極的電壓也為0V。此外，因?yàn)榈谝粎⒖茧妷焊哂诘谝婚_關(guān)元件161-1的源極的電壓，所以第一比較器163-1閉合第一開關(guān)元件161-1。然而，如上所述，從整流器電路120輸出的電源信號(hào)的電壓不足以導(dǎo)通第一 LED裝置130-1，在整流器電路120和地之間不形成電流路徑。當(dāng)整流器電路120的輸出的電源信號(hào)相應(yīng)于區(qū)間②時(shí)，從整流器電路120輸出的電源信號(hào)的電壓足以導(dǎo)通一個(gè)LED裝置。因此，電流流過第一 LED裝置130-1以發(fā)光，形成通過整流器電路120、第一 LED裝置130-1和第一開關(guān)元件161-1的電流路徑。參照圖5，當(dāng)從整流器電路120輸出的電源信號(hào)相應(yīng)于區(qū)間③時(shí)，第二參考電壓高于第二開關(guān)元件161-2的源極的電壓，因此，第二比較器163-2閉合第二開關(guān)元件161-2。此外，從整流器電路120輸出的電源信號(hào)的電壓足以導(dǎo)通兩個(gè)LED裝置。因此，電流流過第一 LED裝置130-1和第二 LED裝置130-2。結(jié)果，形成通過整流器電路120、第一 LED裝置130-1、第二 LED裝置130-2和第二開關(guān)元件161-2的電流路徑。在一示例中，第一比較器163-1的反相端的電壓電平增加，第一比較器163-1斷開第一開關(guān)元件161-1。參照圖6，當(dāng)從整流器電路120輸出的電源信號(hào)相應(yīng)于區(qū)間④時(shí)，第三參考電壓高于第三開關(guān)元件161-3的源極的電壓，因此，第三比較器163-3閉合第三開關(guān)元件161-3。此外，從整流器電路120輸出的電源信號(hào)的電壓足以導(dǎo)通三個(gè)LED裝置。因此，電流流過第一 LED裝置130-1、第二 LED裝置130-2和第三LED裝置130-3以發(fā)光。結(jié)果，形成通過整流器電路120、第一 LED裝置130-1、第二 LED裝置130-2、第三LED裝置130-3和第三開關(guān)元件161-3的電流路徑。在一示例中，第二比較器163-2的反相端的電壓電平增加，第二比較器163-2斷開第二開關(guān)元件161-2。參照圖7，當(dāng)從整流器電路120輸出的電源信號(hào)相應(yīng)于區(qū)間⑤時(shí)，第四參考電壓高于第四開關(guān)元件161-4的源極的電壓，因此，第四比較器163-4閉合第四開關(guān)元件161-4。此外，從整流器電路120輸出的電源信號(hào)的電壓足以導(dǎo)通四個(gè)LED裝置。因此，電流流過第一 LED裝置130-1、第二 LED裝置130-2、第三LED裝置130-3和第四LED裝置130-4以發(fā)光。此外，形成通過整流器電路120、第一 LED裝置130-1、第二 LED裝置130-2、第三LED裝置130-3、第四LED裝置130-4和第四開關(guān)元件161-4的電流路徑。在一示例中，第三比較器163-3的反相端的電壓電平增加，第三比較器163-3斷開第三開關(guān)元件161-3。圖8是示出圖2中示出的節(jié)點(diǎn)的波形的示圖。具體地，Vin表示通過整流器電路120全波整流的AC電源信號(hào)的波形，Vcc表示從轉(zhuǎn)換器140輸出的電壓的波形。此外，Gatel不出第一比較器163-1的輸出電源信號(hào)的波形。Gate2不出第二比較器163-2的輸出電源信號(hào)的波形。Gate3示出第三比較器163-3的輸出電源信號(hào)的波形。Gate4示出第四比較器163-4的輸出電源信號(hào)的波形。ILED表示流過LED陣列130的電流的波形。參照圖8，根據(jù)經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平，控制多個(gè)開關(guān)元件依次閉合和斷開。結(jié)果，可高效驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED裝置。將理解，雖然術(shù)語第一、第二、第三等可在這里用于描述各種元件、組件、單元和/或部件，但是這些元件、組件、單元和/或部件不應(yīng)被這些術(shù)語所限制。這些術(shù)語僅用于從另一區(qū)域、層或部件區(qū)分一元件、組件、單元或部件。這些術(shù)語不必要表示元件、組件、區(qū)域、層和/或部件的特定順序或布置。因此，以下論述的第一元件、組件、單元或部件可被叫做第二元件、組件、單元或部件，而不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)性描述。除非另外定義，否則在此使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有如本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的相同含義。還將理解，諸如那些在通常使用的字典中定義的術(shù)語應(yīng)被解釋為具有與它們在相關(guān)領(lǐng)域的上下文中的含義一致的含義，并且除非如在此明確定義的，否則不應(yīng)被解釋為理想化或過于形式的意義。以上已描述了多個(gè)示例。然而，將理解，可進(jìn)行各種修改。例如，如果按不同的順序執(zhí)行所描述的技術(shù)并且/或者如果在描述的系統(tǒng)、架構(gòu)、裝置或電路中的組件以不同的方式被組合和/或被其他組件或它們的等同物替代或補(bǔ)充，則可實(shí)現(xiàn)合適的結(jié)果。因此，其他實(shí)施方式在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種使用發(fā)光二極管LED裝置的發(fā)光設(shè)備，所述發(fā)光設(shè)備包括: LED陣列，包括操作性地彼此串聯(lián)連接的LED裝置； 輸入單元，被配置為接收交流AC電源信號(hào)； 整流器電路，被配置為對由輸入單元接收的AC電源信號(hào)進(jìn)行全波整流并將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)提供給LED陣列； 控制電路，被配置為根據(jù)經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平選擇性地使LED裝置發(fā)光， 其中，控制電路包括: 開關(guān)元件，被配置為選擇性地將LED裝置之間的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制接地； 比較器，被配置為根據(jù)經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平閉合所述開關(guān)元件之一。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光設(shè)備，還包括: 轉(zhuǎn)換器，被配置為將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有預(yù)設(shè)電平的直流DC電源信號(hào); 參考電壓產(chǎn)生器，被配置為基于來自轉(zhuǎn)換器的DC電源信號(hào)產(chǎn)生具有不同電壓電平的參考電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光設(shè)備，其中，轉(zhuǎn)換器是結(jié)型場效應(yīng)晶體管JFET。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光設(shè)備，其中，JFET包括被配置為接收經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的漏極、被配置為接地的柵極以及被配置為輸出具有預(yù)設(shè)電平的DC電源信號(hào)的源極。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光設(shè)備，其中，開關(guān)元件包括η溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管nMOS。
6.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光設(shè)備，其中，LED陣列包括: 第一 LED裝置，包括被配置為接收經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的陽極； 第二 LED裝置，包括操作性地連接到第一 LED裝置的陰極的陽極。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光設(shè)備，其中，開關(guān)元件包括: 第一開關(guān)元件，包括公共地連接到第一 LED裝置的陰極和第二 LED裝置的陽極的一端以及通過電阻器接地的另一端； 第二開關(guān)元件，包括連接到第二 LED裝置的陰極的一端以及通過電阻器接地的另一端。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光設(shè)備，其中，參考電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生第一參考電壓和包括比第一參考電壓更高的電壓電平的第二參考電壓。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光設(shè)備，其中，比較器包括: 第一比較器，當(dāng)?shù)谝粎⒖茧妷焊哂诘谝婚_關(guān)兀件的所述另一端的電壓時(shí)，閉合第一開關(guān)元件； 第二比較器，當(dāng)?shù)诙⒖茧妷焊哂诘诙_關(guān)元件的所述另一端的電壓時(shí)，閉合第二開關(guān)元件。
10.一種被配置為驅(qū)動(dòng)LED裝置的LED驅(qū)動(dòng)器電路，所述LED驅(qū)動(dòng)器電路包括: 轉(zhuǎn)換器，被配置為將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有預(yù)設(shè)電平的DC電源信號(hào)； 參考電壓產(chǎn)生器，被配置為基于來自轉(zhuǎn)換器的DC電源信號(hào)產(chǎn)生包括不同電壓電平的參考電壓；開關(guān)元件，被配置為選擇性地將LED裝置之間的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制接地； 比較器，被配置為將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平與參考電壓比較以閉合所述開關(guān)元件之一。
11.如權(quán)利要求10所述的LED驅(qū)動(dòng)器電路，其中，轉(zhuǎn)換器包括JFET。
12.如權(quán)利要求11所述的LED驅(qū)動(dòng)器電路，其中，JFET包括被配置為接收經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的漏極、被配置為接地的柵極以及被配置為輸出具有預(yù)設(shè)電平的DC電源信號(hào)的源極。
13.如權(quán)利要求10所述的LED驅(qū)動(dòng)器電路，其中，開關(guān)元件包括nMOS。
14.如權(quán)利要求10所述的LED驅(qū)動(dòng)器電路，其中， LED裝置包括: 第一 LED裝置，被配置為包括接收經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的陽極； 第二 LED裝置，被配置為包括操作性地連接到第一 LED裝置的陰極的陽極； 開關(guān)元件包括: 第一開關(guān)元件，被配置為包括公共地連接到第一 LED裝置的陰極和第二 LED裝置的陽極的一端以及通過電阻器接地的另一端； 第二開關(guān)元件，被配置為包括連接到第二 LED裝置的陰極的一端以及通過電阻器接地 的另一端。
15.如權(quán)利要求14所述的LED驅(qū)動(dòng)器電路，其中，參考電壓產(chǎn)生器被配置為產(chǎn)生第一參考電壓和包括比第一參考電壓更高的電壓電平的第二參考電壓。
16.如權(quán)利要求15所述的LED驅(qū)動(dòng)器電路，其中，比較器包括: 第一比較器，當(dāng)?shù)谝粎⒖茧妷焊哂诘谝婚_關(guān)兀件的所述另一端的電壓時(shí)，閉合第一開關(guān)元件； 第二比較器，當(dāng)?shù)诙⒖茧妷焊哂诘诙_關(guān)元件的所述另一端的電壓時(shí)，閉合第二開關(guān)元件。
17.如權(quán)利要求10所述的LED驅(qū)動(dòng)器電路，其中，比較器被配置為將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平與參考電壓比較以僅閉合所述開關(guān)元件之一。
18.一種使用發(fā)光二極管LED裝置的發(fā)光設(shè)備，所述光設(shè)備包括: 整流器電路，被配置為對接收的交流AC電源信號(hào)進(jìn)行全波整流并向LED陣列提供經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)； 控制電路，被配置為通過選擇性地將LED裝置之間的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制接地并通過根據(jù)經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平閉合一個(gè)開關(guān)元件，來根據(jù)經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平選擇性地使LED裝置發(fā)光。
19.如權(quán)利要求18所述的發(fā)光設(shè)備，還包括: 轉(zhuǎn)換器，被配置為將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有預(yù)設(shè)電平的直流DC電源信號(hào); 參考電壓產(chǎn)生器，被配置為基于來自轉(zhuǎn)換器的DC電源信號(hào)產(chǎn)生具有不同電壓電平的參考電壓，其中，控制電路被配置為根據(jù)經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平僅閉合一個(gè)開關(guān)元件。
20.如權(quán)利要求19所述的發(fā)光設(shè)備，其中，LED陣列包括:第一 LED裝置，包括被配置為接收經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的陽極，第二 LED裝置，包括操 作性地連接到第一 LED裝置的陰極的陽極。
全文摘要
提供一種LED驅(qū)動(dòng)器電路及具有所述LED驅(qū)動(dòng)器電路的發(fā)光設(shè)備。所述發(fā)光設(shè)備包括LED陣列、輸入單元、整流器電路和控制電路。LED陣列包括彼此串聯(lián)連接的LED裝置。輸入單元接收交流(AC)電源信號(hào)。整流器電路對由輸入單元接收的AC電源信號(hào)進(jìn)行全波整流，并將經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)提供給LED陣列?？刂齐娐犯鶕?jù)經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平選擇性地使LED裝置發(fā)光?？刂齐娐钒ㄩ_關(guān)元件和比較器。開關(guān)元件選擇性地將LED裝置之間的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制接地。比較器根據(jù)經(jīng)全波整流的AC電源信號(hào)的電壓電平閉合所述開關(guān)元件之一。
文檔編號(hào)H05B37/02GK103188854SQ20121055386
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
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